[컴퓨터구조] 컴퓨터 속도와 능력 비트 , 비트, 게이트, 다이어그램

컴퓨터 속도와 능력

컴퓨터가 만능이 된 이유는 작업처리 속도가 빠르기 때문!

• 컴퓨터 작업 처리 속도는 전기가 움직이는 속도를 따름
• 전기와 빛은 물리적 성질이 비슷하기에 전기의 속도는 빛의 속도만큼 빠름
• 빛은 1초에 30만 Km를 이동할 수 있고 이는 1초에 지구를 7바퀴 반이나 돌 수 있는 속도

전기가 전선을 타면 속도는 절반으로 줄지만 그럼에도 빠른 속도임을 알 수 있음

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컴퓨터 안에 서로 가장 멀리 떨어져 있는 부품 사이의 거리가 30cm라고 한다면 

• 전기가 30cm 이동할 때 단순한 작업 하나를 처리할 수 있고
• 컴퓨터는 초당 5억번의 작업을 처리할 수 있다는 것을 의미한다.

실제로는 더 좁은 공간에 부품들이 밀접해있고 기술이 좋아져 개별 부품안에 수백만 개가 넘는 게이트를 집적하여 사용한다.

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컴퓨터 비트 Computer Bit

• 공간 위에서 특정한 크기로 특정한 위치를 차지하는 물리적 사물
• 비트는 컴퓨터 안에서 전류가 흐르거나 흐르지 않거나의 상태만 가지고 있음
• 컴퓨터는 매우 작은 비트로 이루어져 있음
• 전기를 통해 비트의 상태를 변경함

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게이트

• 컴퓨터 안에 어떤 방식으로 비트를 만들어 내는 것
• 입력 비트 2개를 조사하여 3번째 비트를 생성함

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게이트 몸체

• 게이트 몸체 왼쪽에 입력단자 2개와 오른쪽에 출력 단자 하나가 있는 형태로 구성됨

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게이트 변형

• 입력단자 2개를 묶어 하나의 입력만 받게 변형함

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• 2개의 게이트를 묶어 변형함

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다이어그램

• 2차원 기하학 심볼을 이용해 정보를 시각화하는 기술
• 전기를 눈으로 볼 수 없으니 직관적으로 직접 회로 구조를 이해하는 것을 불가능
• 그렇기에 다이어그램을 사용하여 직접 회로 구조를 작성함
• 부품 설명, 이름, 기호를 붙여서 만듦

다이어그램 속성

• 입력, 출력을 가진 부품
• 입력과 출력을 연결하는 전선

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출력을 하나만 내보내도 게이트로 들어가는 입력에는 전류를 소모하지 않기 때문에 출력 하나를 많은 게이트의 입력으로 사용 가능

> 연결된 전선은 하나의 전선처럼 똑같이 전류를 받아드림

 

다이어그램에서 전선이 연결되거나 분배되는 지점을 점으로 표시하고 점 없이 서로 지나가는 연결은 연결이 되어있지 않다는 뜻이다.